textarchive.ru

Главная > Учебное пособие


2. Экологические наблюдения

Экологические наблюдения – первичное и основное звено экологического мониторинга. Система слежения за окружающей природной средой включает наблюдения за источниками, факторами, компонентами, экосистемами и природно-антропогенными процессами. Задачи наблюдений ресурсного обеспечения, гигиенического состояния среды обитания человека и природной среды существенно различаются. Пространственные и динамические положения как основа сети наблюдений. Наблюдательная сеть – система стационарных и подвижных пунктов наблюдений, в том числе постов, станций, лабораторий, центров, предназначенных для наблюдения за физическими и химическими процессами, происходящими в окружающей природной среде, определения ее метеорологических, климатических, гидрологических характеристик, а также для

определения уровня загрязнения атмосферного воздуха, почв, водных объектов, в том числе по биологическим показателям.

Стационарный пункт наблюдений за состоянием окружающей природной среды, ее загрязнением – комплекс, включающий в себя земельный участок или часть акватории с установленными на них приборами и оборудованием, предназначенными для определения характеристик окружающей природной среды, ее загрязнения.

Организация и функционирование системы наблюдений осуществляются на основе разработанной программы.

Для анализа и прогноза экологической ситуации на глобальном, региональном и локальном уровнях необходимо знание географических, экологических, биологических процессов, различных антропогенных эффектов и ситуаций, их вызывающих. Система наблюдений позволяет получить объективные сведения о количественных параметрах антропогенных экосистем.

Создание сети наблюдений начинается с выявления и инвентаризации антропогенных источников и факторов воздействия на окружающую среду.

Получение исходных данных и их первичный анализ обеспечивает система фонового мониторинга, которая в настоящее время существует в ряде стран. Считается созданной и система глобального мониторинга.

В рамках системы наблюдений должно быть организовано слежение за источниками антропогенного влияния, факторами, состоянием компонентов, состоянием экосистем и процессов (рис.4).

Рис.4. Последовательность природно-антропогенных изменений окружающей среды (Израэль,1984):

Аа – абиотическая составляющая биогеоценоза; Ав – биотическая составляющая биогеоценоза; Ае – состояние биогеоценоза; А'а, А'в, А'е – соответствующие состояния частей и в целом биогеоценоза в результате воздействия

Наблюдения, построенные по определенной схеме, для выполнения задач, изложенных выше, могут осуществляться по физическим, химическим, биологическим показателям.

Принципы организации экологических наблюдений

Для определения временных параметров состояния биосферы измерения должны повторяться через определенные интервалы времени, а по важнейшим характеристикам должны быть непрерывными.

Не меньшее значение имеет пространственная организация сети слежения. Она может быть построена на основе точечных измерений (на станциях), включая дистанционные наблюдения, или на основе площадных съемок и получения интегральных показателей; возможно и целесообразно комбинированное использование этих способов.

При рассмотрении и анализе результатов важно выделить изменение состояния среды, реакцию биоты на эти изменения, происходящие вследствие антропогенного воздействия. Для этого важно знать первоначальное состояние среды (а лучше – ретроспективу его состояния), т.е. состояние до существенного вмешательства человека. Это первоначальное состояние можно частично восстановить по результатам районных наблюдений, ведущихся длительное время, а также анализа состава донных отложений, ледниковых слоев, древесных колец, относящихся к периоду, предшествующему заметному влиянию человека на природную среду.

Если отсутствуют достоверные ретроспективные сведения, обычно применяют метод выделения контрольного района. Особенно часто он применяется при локальных и краткосрочных обследованиях. Сущность такого метода заключается в нахождении максимально сходной экосистемы с изучаемой. Сходны должны быть абиотические параметры, биотические составляющие, фоновая антропогенная нагрузка. Отличия касаются лишь наличия определенного изучаемого антропогенного воздействия на экосистему. Необходимо отметить, что контрольных районов должно быть не менее двух, что важно для достоверного определения антропогенных изменений, их отличия от природных флуктуаций какого-либо показателя.

Система наблюдений должна обеспечивать репрезентативность данных в пространстве и времени. Применяется сплошное или выборочное обследование (выборка). Случайный (рандомизированный) выбор расположения станций или случайность отбора проб предполагают независимость каждой пробы от всех остальных. Ограниченно рандомизированный подход – совокупность предыдущих методов. Он эффективно реализуется путем наложения на объект какой-либо строго симметричной сетки.

Для достоверности получаемой информации необходимо применение способов и сбора, которые обеспечивают адекватность экологическому процессу, нейтральность метода по отношению к объекту определения.

Комплекс антропогенных факторов, влияющих на состояние окружающей человека среды, на здоровье населения, исключительно разнообразен: сюда включается загрязнение природных сред различными химическими веществами, физическое воздействие.

Основные антропогенные факторы: выброс в атмосферу физически и химически активных веществ, инертного материала (аэрозольных частиц); тепловое загрязнение; эрозия, вспашка земель, урбанизация территории; биологическое воздействие (создание агроценозов, интродукция биологических видов и т.д.); изъятие и уничтожение ресурсов (невозобновляемых и возобновляемых); антропогенные упорядочение потоков вещества.

Наблюдения проводятся за составом и свойствами экосистем, разнообразных оболочек планеты: атмосферы; гидросферы, в том числе вод суши и мирового океана; литосферы; криосферы; почвы и биосферы.

К основным последствиям и эффектам антропогенного воздействия, как правило, относят изменение циркуляции воздуха в атмосфере и воды в океане; изменение погоды и климата (потепление или похолодание); перераспределение и изменение возобновимых ресурсов; нарушение озонового слоя; изменение прозрачности атмосферы; эрозия земной поверхности; нарушение естественных геохимических циклов.

Наблюдения проводятся за экологическими последствиями нарушения экосистем: нарушение устойчивости водных, наземных экосистем; возникновение генетических эффектов; исчезновение видов; падение продуктивности, деградация лесов, опустынивание; деградация почв; утрачивается способность экосистем к воспроизводству ресурсов; изменяется характер эволюции экосистемы и биосферы в целом.

Влияние загрязнений и антропогенных изменений окружающей среды на здоровье человека выражается в понижении работоспособности; нанесении эстетического ущерба, ухудшении настроения; в возникновении болезней, стрессов; в появлении генетические дефектов; сокращении продолжительности жизни; уменьшении темпов роста населения; численности населения.

Социальные последствия природно-антропогенных изменений окружающей среды: изменение качества и количества произведенных продуктов продовольствия, недоедание населения, голод; изменение структуры энергопотребления; изменение экономики; понижение благосостояния, возможное нарушение развития общества.

Для выявления вышеуказанных эффектов и определения параметров создается комплексная сеть экологических наблюдений.

Организация и программа экологических наблюдений

Система слежения за антропогенным воздействием (например, как в табл.1) на окружающую природную среду должна базироваться на учете:

  • источников антропогенного воздействия;

  • факторов антропогенного воздействия;

  • изменения компонентов природы;

  • изменения комплексов природы;

  • природно-антропогенных процессов и явлений;

  • социальных и гигиенических последствий.

Таблица 1

Классификация состояний природной среды и здоровья населения, реакций природных систем, источников и факторов воздействия, охватываемых системой мониторинга

(по Израэлю,1984)

Раздел наблюдений

Классификация

А. Источники и факторы воздействия

А.1. Источники загрязнений и воз­действий

А.2. Факторы воздействия

Б. Состояние окружаю­щей среды

Б.1. Состояние среды, характеризуе­мое физическими и физико-геогра­фическими данными

Б.2. Состояние среды, характеризуе­мое геохимическими данными, дан­ными о составе и характере загряз­нений

В. Состояние биотиче­ской составляющей био­сферы

В.1. Реакция биоты – отклики и по­следствия:

а) у отдельного организма

б) у популяции

в) у сообщества и экосистемы

Г. Реакция крупных сис­тем и биосферы в целом

Г.1. Реакция крупных систем (погода и климат)

Г.2. Реакция биосферы в целом

Д. Состояние здоровья и благосостояние населе­ния

Рождаемость, смертность, заболе­ваемость и т.п.

Этапы системного составления программ экологических наблюдений: инвентаризация источников антропогенного воздействия; составление перечня параметров и мест наблюдений за источниками антропогенного воздействия; определение факторов антропогенного воздействия; составление перечня параметров и мест наблюдений за факторами антропогенного воздействия; составление перечня параметров и мест наблюдений за природными компонентами; составление перечня параметров и мест наблюдений за природными комплексами; определение объекта наблюдения; генерализация перечня наблюдаемых параметров; определение используемых методик; определение периодичности отбора проб; обоснование программы наблюдений; составление картосхемы площадок наблюдений; составление таблиц программы наблюдений. Пример табличной части программы наблюдений приведен в табл. 2.

Таблица 2

Программа наблюдений

№ п/п

Объект наблю-дения

Источ-ники воздейст-вия и факторы

Наблюдаемые параметры

Методика

Перио-дичность отбора проб

1.Смешан-ный елово-осиновый лес

Почвы

Рекреация

  1. Площадь обнажен­ного гумусового горизонта

  2. Абиотический нанос

  3. Площадь обнаженной почвообразующей породы

Методика экологичес-кой оценки состояния ООПТ ре­гионального значения. Пермь, 2004

1 раз

в 3 года

Разработка программы, как правило, заканчивается ее согласованием и утверждением в контролирующих государственных органах и учреждениях федерального и регионального подчинения.

Качественная поэтапная разработка программы наблюдений позволяет создать сеть слежения, которая способствует полноценному изучению природно-антропогенных процессов. Длительный экологический мониторинг, анализ работы позволяют выделить ошибки, которые возникают наиболее часто при ведении наблюдений. Установлено, что так называемые типичные экосистемы контрольных районов не соответствуют фоновым параметрам по природной или антропогенной составляющей. Весьма вероятно использование при реализации ведомственных и государственных программ наблюдений различных методик отбора и анализа проб. Нарушение пропорции времени и пространства в размещении станций слежения также приводит к получению недостоверных результатов.

Система наблюдений – первичное и наиболее важное звено мониторинга, ее цель – получение репрезентативной (достоверной) информации о природно-антропогенных процессах. Без этого невозможно полноценное выполнение остальных стадий мониторинга (оценки, прогноза).

Вопросы для самоконтроля

  1. Значение экологических наблюдений для функционирования системы мониторинга.

  2. Перечислите объекты наблюдений ресурсного обеспечения.

  3. Основные наблюдения за средой обитания человека.

  4. Перечислите основные объекты наблюдений природно-антропогенных процессов.

  5. Сформулируйте пространственные принципы организации наблюдений.

  6. Основные принципы и положения организации сети наблюдений.

  7. Этапы разработки программы экологических наблюдений.

3. Экологическая оценка

Экологическая оценка – одна из основных функций экологического мониторинга. Экологическая оценка определяется по состоянию окружающей природной среды и степени влияния на нее антропогенных процессов. Оценка — действие по оцениванию (определению ценности) уровня или значения какого-либо объекта. Качество окружающей среды – состояние окружающей среды, которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и иными показателями и (или) их совокупностью. Критерии экологических оценок. Экологический стандарт — количественный и качественный показатель состояния природных объектов или природных процессов. Экологический стандарт входит в систему правовых актов, устанавливающих режим использования природных ресурсов.Нормативы в области охраны окружающей среды (далее также – природоохранные нормативы) – установленные нормативы качества окружающей среды и нормативы допустимого воздействия на нее, при соблюдении которых обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохраняется биологическое разнообразие.

Оценки применяются для нахождения количественных значений свойств, среди них качество среды, устойчивость экосистемы, трофический статус, экологическое благополучие территории и т.п. При этом исходные характеристики, определяющие уровень оцениваемого свойства, могут быть очень разнообразны.

Экологическая оценка – определение состояния среды жизни или степени влияния на нее каких-то факторов (Реймерс, 1990).

Современные экологические нормы и правила позволяют дать оценку качества с позиций гигиенических критериев, использования ресурсов и сохранения природной среды.

Экологические критерии — признаки, на основании которых производится оценка, определение или классификация экологических систем, процессов и явлений. В зависимости от направленности оценок могут предлагаться нижеследующие критерии.

Природозащитные критерии разрабатываются для сохранения целостности популяции, вида, экосистемы. Антропоэкологические или санитарно-гигиенические критерии позволяют оценить воздействие вредного фактора на человека. Эколого-ресурсные, как правило, стимулируют экономное расходование и максимальное извлечение ресурсов. Воздействие на социальные структуры и функции общества измененной природы осуществляется через эколого-социальные критерии.

Кроме того, предлагаются разнообразные эколого-хозяйственные критерии, которые оценивают воздействие на системы «природа – население — хозяйство». Некоторые исследователи в отдельную группу выделяют критерии качества окружающей среды — признаки, по которым производится оценка качества природной среды и отдельных компонентов и элементов ландшафтов. Стандарты качества окружающей среды являются научно обоснованными предельно допустимыми нормативами состояния компонентов природы, превышение которых создает угрозу для человека, биоты ландшафта, ландшафта в целом.

Экологические нормативы

При экологическом нормировании используют различные виды экологических критериев. Результатом экологического нормирования является установление пространственных и временных норм, регламентов и нормативов антропогенного воздействия на элементы и компоненты ландшафтов. Данные нормативы должны обеспечивать регулирование антропогенной нагрузки, при котором не происходит структурно-функциональных изменений ландшафтов, экосистем.

Также оценивается радиоактивность и радиоактивное загрязнение, шум, вибрация, электромагнитные волны, воздействие транспорта, промышленных и бытовых отходов, сточных вод и их осадков, минеральных удобрений, безопасность в чрезвычайных ситуациях, рекультивация и, наконец, пищевые продукты.

В настоящее время существуют государственные стандарты охраны окружающей среды, которые представляют собой узкофункциональные руководства и инструкции, регламентирующие различные виды хозяйственной деятельности, объясняющие термины, а также определяющие некоторые задачи, связанные с планированием и проектированием. Стандартизация по охране окружающей среды, начатая в 80-е гг. XX в., завершилась разработкой совокупности ГОСТов: охраны и преобразования ландшафтов (Ландшафты); рационального использования и охраны недр (Недра); охраны и использования почв (Почвы); улучшения использования земель (Земли); охраны и использования вод (Гидросфера); охраны атмосферы (Атмосфера); рационального использования биологических ресурсов (Биологические ресурсы); охраны флоры (Флора); охраны фауны (Фауна).

Кроме того, существуют стандарты качества окружающей среды. Они выступают как критерии ее состояния и определяются предельно допустимыми нормативами вредных воздействий, превышение которых создает угрозу для здоровья человека и биоты.

Деятельность по нормированию допустимого загрязнения природной среды (ПДК), в частности водных объектов, начала развиваться в 1930-е гг. в связи с принятием «Правил об условиях сброса сточных вод в водоемы» (1939). Несколько позже, в 50-х гг., была начата работа по нормированию предельно допустимого загрязнения атмосферы. Нормативы воздействия на природу в виде ПДВ и ПДС начали действовать в РФ с 70—80-х гг. прошлого века.

Первая группа — санитарно-гигиенические нормативы: приводятся нормы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воздухе, воде, почве, пище. Нормативы предельно допустимого вредного воздействия на окружающую среду определяют: предельно допустимые выбросы в атмосферу; предельно допустимые сбросы в воду; предельно допустимые уровни шума, вибрации, магнитных полей и других вредных физических воздействий; предельно допустимый уровень радиационного воздействия; предельно допустимые нормы применения агрохимикатов в сельском хозяйстве, нормы (лимит) размещения отходов и т.д.

Следующая группа нормативов, производная от первой, устанавливает требования к источнику вредного воздействия. Это нормативы ПДВ в атмосферу и ПДС – в водные объекты, они определяют предельно допустимые уровни вредных физических воздействий (шума, облучения, радиационного воздействия и др.), по ним делается разрешение на вывоз и захоронение твердых отходов.

Третья группа содержит нормы и правила, регламентирующие различные виды деятельности, включая использование ресурсов и охрану природы. К ним относятся предельно допустимые нормы нагрузки на окружающую природную среду (ПДН), это нормативы стимулирования экономного использования природных ресурсов, выдачи различных разрешений и установления ограничений на землепользование и лесопользование, определения квот вылова рыбы и добычи диких животных. Нормативы использования (изъятия) природных ресурсов принимаются с целью предупреждения истощения природных ресурсов, рационального их использования. Конкретным природопользователям устанавливаются объемы предельного изъятия природных ресурсов. Использование природных ресурсов ограничивается на определенный срок по каждому их виду.

Все природопользователи разрабатывают проекты нормативов по предельно допустимым выбросам газов в атмосферу (ПДВ), предельно допустимым сбросам загрязняющих веществ в водные объекты (ПДС), по лимитам размещения отходов. Устанавливаются как «технические» нормативы выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, так и предельно допустимые выбросы. ПДВ и ПДС определяются как для стационарных источников, так и их совокупности, т.е. для объекта в целом. Если по технологическим причинам невозможно соблюдать нормы ПДВ, разрабатываются нормативы временно согласованных выбросов (ВСВ). Разработка ПДВ и ВСВ осуществляется как в рамках процесса проектирования, так и для действующих производств. Порядок разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбросов, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов обеспечивается соответствующими законодательными и нормативными актами.

Постоянно используются и оптимизируются строительные нормы и правила, нормативы санитарно-защитных зон. В настоящее время все чаще разрабатываются экологические требования к технике, технологии, продукции. Как правило, рекомендуется иметь экологические обоснования хозяйственной деятельности. До сегодняшнего дня сохранилось лицензирование деятельности по обращению с отходами.

Нормативы качества окружающей среды устанавливаются в целях сохранения экологических систем, генетического фонда растений, животных и безопасности жизнедеятельности населения. Последний вариант закона «Об охране окружающей среды» перечисляет следующие виды нормативов:

  • нормативы в области охраны окружающей среды (природоохранные нормативы) – установленные нормативы качества окружающей среды и нормативы допустимого воздействия на нее, при соблюдении которых обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохраняется биологическое разнообразие;

  • нормативы качества окружающей среды – нормативы, которые установлены в соответствии с физическими, химическими, биологическими и иными показателями для оценки состояния окружающей среды и при соблюдении которых обеспечивается благоприятная окружающая среда;

  • нормативы допустимого воздействия на окружающую среду – нормативы, которые установлены в соответствии с показателями воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и при которых соблюдаются нормативы качества окружающей среды;

  • нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду – нормативы, которые установлены в соответствии с величиной допустимого совокупного воздействия всех источников на окружающую среду и (или) отдельные компоненты природной среды в пределах конкретных территорий и (или) акваторий и при соблюдении которых обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохраняется биологическое разнообразие;



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Iii научно-образовательный комплекс «наукоёмкие технологии управления живыми системами» iii 1 общая информация

    Документ
    А. В области биокаталитических и биосинтетических технологий ведутся исследования ферментов, трансформирующих алифатические и ароматические соединения, ферментов и процессов метаболизма алифатических и ароматических нитрилов, амидов
  2. Гатина евгения леонидовна техногенная трансформация видового разнообразия растительных сообществ в условиях нефтедобычи (на примере пермского края)

    Автореферат диссертации
    Защита состоится 22 апреля 2010 г. в 1330 на заседании диссертационного совета Д 212.189.02 при Пермском государственном университете по адресу: 614990, г.
  3. Рациональное природопользование

    Документ
    Опрос населения о переходе на этиловый спит в целях уменьшения выброса парниковых газов / S. D. Barry, J. Nicolas Valiuing climate protection through willingness to pay for biomass ethanol.
  4. Рациональное природопользование

    Документ
    Опрос населения о переходе на этиловый спит в целях уменьшения выброса парниковых газов / S. D. Barry, J. Nicolas Valiuing climate protection through willingness to pay for biomass ethanol.
  5. «нефть газ химия - 2012»

    Решение
    Этапы развития геологического моделирования в Пермском Крае. Применение новых технологий с целью повышения качества и достоверности геологических моделей.

Другие похожие документы..